紫薯-獼猴桃復(fù)合果酒的加工工藝優(yōu)化

高 歌，周雅萍，王新濤，劉 雨，王梓菁

（1. 天津科技大學(xué)生物工程學(xué)院，天津 300457；2. 天津科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300457；3. 天津科技大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院，天津 300457；4. 天津科技大學(xué)藝術(shù)設(shè)計學(xué)院，天津 300457）

復(fù)合果酒多以新鮮水果為主要原料，經(jīng)酒精發(fā)酵制得而成，其中富含糖類、氨基酸、維生素、多酚類等多種營養(yǎng)物質(zhì)。它不僅有滋補養(yǎng)生、補血益氣的作用還能起到良好的抗氧化、抗衰老功效[1-2]。隨著人們生活品質(zhì)的不斷提高，果酒類復(fù)合飲料備受青睞。

紫薯是我國從日本引進的一種新品種的水果甘薯，其淀粉含量豐富，價格相對低廉，且來源非常廣泛，因此成為適宜的釀酒原料[1-3]。紫薯含有普通薯類所含的一般營養(yǎng)成分，還含有高于普通甘薯的微量元素，如鈣、鋅、碘、鐵、磷、硒等，其中的花青素成分，能夠高效清除自由基，抗氧化能力極強[4-7]，更是研究人員所探索的重點。

被譽為“水果之王”的獼猴桃含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，如丙氨酸、異亮氨酸等氨基酸10 種以上及鈣、磷、鐵等豐富的礦物質(zhì)[8]，對維持機體健康及防病治病有極大的益處。日常生活中，多食用獼猴桃能有效預(yù)防老年人的骨質(zhì)疏松，并抑制老年人體內(nèi)膽固醇的沉積，進而防止動脈硬化情況的發(fā)生。在冬天，適量食用獼猴桃則可以調(diào)節(jié)人體機能的微循環(huán)，補充所需營養(yǎng)的基礎(chǔ)上，更增強了抵御細(xì)菌病毒的抵抗力。

西北農(nóng)林科技大學(xué)李華提出，復(fù)合果酒是我國果酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。許多單一的水果并不適合果酒制作，以桑葚為例，如使用桑葚單獨發(fā)酵釀酒，因其含酸量太低，為保證口感，必須加酸調(diào)節(jié)[8-9]。若添加含酸量較高的水果搭配使用，則可以省略上述步驟，在營養(yǎng)與口感上也更為飽滿豐盈。

因此，筆者以新鮮紫薯和獼猴桃為主要原料，探究復(fù)合果酒飲料的研制，利用單因素及正交試驗形式確定產(chǎn)品的最佳配方，以期為復(fù)合型果酒飲料市場發(fā)展提供新的方向。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 供試材料優(yōu)質(zhì)紫薯和新鮮獼猴桃，市售；食品級檸檬酸，市售；食品級糖化酶（酶活力100 000 U/g）

[夏盛（北京）生物科技開發(fā)有限公司]；食品級α-淀粉酶（山西鴻祥生物科技有限公司）；釀酒高活性干酵母（河北佰品生物科技有限公司）；食品級亞硫酸氫鈉（山東鑫九誠化工科技有限公司）。

1.1.2 主要試劑FA1004C-2004CS 電子分析天平[聚儀惠供應(yīng)鏈（青島）有限公司]；JHH-4 電熱恒溫水浴鍋（青島精誠儀器儀表有限公司）；GMT-225-RM 生化培養(yǎng)箱（廣東宏闊試驗設(shè)備有限公司）；榨汁機（北京互萊網(wǎng)絡(luò)科技有限公司）；LAL1T 酒精濃度計（廣州市銘睿電子科技有限公司）；IKEME 移液器（濟南歐萊博科學(xué)儀器有限公司）；手持糖度計便攜式折光儀溶液濃度測定儀（河北中儀偉創(chuàng)試驗儀器有限公司）。

1.2 操作流程

紫薯-獼猴桃復(fù)合果酒主要操作流程如圖1所示。

圖1 紫薯-獼猴桃復(fù)合果酒加工流程

1.3 操作步驟

1.3.1 原料處理（1）制備獼猴桃汁：挑選成熟、表面完好的新鮮獼猴桃洗凈去皮后加入榨汁機中破碎取汁[10-11]。（2）制備紫薯汁：挑選優(yōu)質(zhì)紫薯洗凈去皮切塊后蒸熟，然后按1 ∶1.5 v/v 料液比加水打漿[12]。

1.3.2 糖化液化食品級α-淀粉酶添加量為紫薯漿質(zhì)量的15%，在溫度35℃的條件下，酶解1 h 進行液化[13-15]；食品級糖化酶的使用量為紫薯漿質(zhì)量的0.2%，在溫度為35℃的條件下，酶解2 h 進行糖化。

1.3.3 滅 菌采用巴氏滅菌法進行滅菌，在68℃的條件下恒溫保持30 min。

1.3.4 活化發(fā)酵將一定質(zhì)量的酵母按比例用溫水活化20 min，再按比例吸取活化后的酵母液置于發(fā)酵液中并搖勻，避免酵母與內(nèi)壁的黏附[7]。

1.4 試驗方法

1.4.1 單因素設(shè)計設(shè)置3 個單因素試驗。

（1）評價獼猴桃汁與紫薯汁混合比例。取樣本獼猴桃汁3 mL，獼猴桃汁與紫薯汁的混合比例分別為1 ∶1、1 ∶2、1 ∶3、1 ∶4、1 ∶5，酵母添加量分別為6、9、12、15、18 μL。于18℃的培養(yǎng)箱中恒溫發(fā)酵10 d。從第6 d 開始每隔2 d 測量一次，并將糖度作為判斷依據(jù)[10]。

（2）酵母添加量對糖度的影響。酵母添加量分別為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%，獼猴桃汁與紫薯汁的混合比例為1 ∶3。于18℃的培養(yǎng)箱中恒溫發(fā)酵10 d。從第6 d 開始每隔2 d 測量一次，并將糖度作為判斷依據(jù)。

（3）NaHSO3添加量對糖度的影響。NaHSO3添加量分別為0、0.8、1.6、2.4、3.2 mg，獼猴桃汁與紫薯汁的混合比例為1 ∶3，酵母添加量為0.10%。于18℃的培養(yǎng)箱中恒溫發(fā)酵10 d。從第6 d 開始每隔2 d測量一次，通過糖度作為判斷依據(jù)。

1.4.2 正交試驗優(yōu)化設(shè)計影響紫薯、獼猴桃復(fù)合型果酒風(fēng)味及口感的主要因素為：獼猴桃與紫薯汁的混合比例、酵母的添加量及NaHSO3的添加量。因此，對上述三因素設(shè)計L9（34）正交試驗優(yōu)化，確定最佳的工藝發(fā)酵條件，控制因素及其水平數(shù)值見表1。

表1 紫薯-獼猴桃復(fù)合果酒飲料因素控制及其水平數(shù)值

1.5 紫薯-獼猴桃復(fù)合型果酒指標(biāo)的測定

1.5.1 理化指標(biāo)測定（1）總酸、總糖的測定：參照“GB/T 15038—2006，葡萄酒、果酒通用分析方法”進行。（2）銅、鉛的測定：參照“GB 5009.13—2017，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中銅的測定”進行。

1.5.2 感官指標(biāo)由30 名經(jīng)嚴(yán)格培訓(xùn)的食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生對產(chǎn)品進行感官評定，分別從外觀、香氣、風(fēng)味、口感4 個不同角度對酒進行評分，滿分為100 分。其中100～90 分評為優(yōu)，89～80 評為良，79～70 分評為中等，69～60 分評為合格，60 分以下為不合格。感官評價標(biāo)準(zhǔn)詳見表2。

表2 紫薯-獼猴桃復(fù)合果酒飲料感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.5.3 微生物指標(biāo)的測定按照“GB 4789.1—2016，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗”規(guī)定的方法檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 確定獼猴桃與紫薯汁的混合比例

由表3 可知，獼猴桃與紫薯汁比例為1 ∶1、添加量6 μL 和比例1 ∶2、添加量9 μL 條件下樣品的糖度隨發(fā)酵天數(shù)的增加而逐漸下降，第6～8 天的下降速率較快；1 ∶3、12 μL 條件下樣品的糖度在第8 天和第10 天數(shù)值非常接近，變化不大；1 ∶5、18 μL 條件下樣品的糖度先升高后降低，變化不穩(wěn)定；1 ∶4、15 μL 條件下，即獼猴桃汁3 mL，紫薯汁12 mL，酵母添加量為15 μL 的成分組成，樣品的糖度在第6、8、10 d 變化相對穩(wěn)定，是非常理想的組合。

表3 獼猴桃與紫薯汁混合比例對糖度的影響

2.2 確定酵母添加量

由表4 可知，當(dāng)酵母添加量為0.10%和0.20%時，樣品的糖度均隨發(fā)酵天數(shù)的增加而下降，趨勢較明顯；當(dāng)酵母添加量為0.15%時，樣品的糖度隨發(fā)酵天數(shù)的增加而緩慢下降，趨勢平穩(wěn)；當(dāng)酵母添加量為0.05%和0.25%時，樣品的糖度隨發(fā)酵天數(shù)的增加分別呈“降－升”和“升－降”，變化不穩(wěn)定。說明酵母最適添加量為0.15%。

表4 酵母添加量對糖度的影響

2.3 確定NaHSO3 的添加量

由表5 可知，改變NaHSO3添加量，樣品的糖度均隨發(fā)酵天數(shù)的增加而下降；其中，當(dāng)添加量為1.6、2.4、3.2 mg 時，糖度變化趨勢較大；當(dāng)添加量為0.8 mg時，糖度變化趨勢中等；但添加量為3.2 mg 時，糖度變化趨于平穩(wěn)。說明NaHSO3最適添加量為3.2 mg。

表5 NaHSO3 添加量對糖度的影響

2.4 紫薯獼猴桃復(fù)合果酒的正交試驗優(yōu)化設(shè)計

在單因素試驗基礎(chǔ)上，以獼猴桃與紫薯的混合比例、NaHSO3添加量、酵母添加量開展L9（34）正交優(yōu)化試驗測定，結(jié)果見表6。由表6 可知，影響紫薯-獼猴桃復(fù)合型果酒酒精度的3個因素的先后次序為獼猴桃與紫薯汁的混合比例（A）＞NaHSO3添加量（C）＞酵母添加量（B），最佳組合為A3B1C1；影響紫薯-獼猴桃復(fù)合型果酒感官評價分值的3 個因素的先后次序為酵母添加量（B）＞獼猴桃與紫薯汁的混合比例（A）＞NaHSO3添加量（C），最佳組合為A1B1C1。綜合考慮獼猴桃價格相對于紫薯價格而言，較為昂貴，提升獼猴桃的比例，會增加產(chǎn)品的制作成本，結(jié)合表中數(shù)據(jù)，確定紫薯-獼猴桃復(fù)合型果酒的最佳組合為A3B1C1，所對應(yīng)的發(fā)酵條件為獼猴桃汁與紫薯汁的混合比例為1 ∶4，酵母添加量為0.1%，NaHSO3添加量為20 mg。

表6 正交試驗結(jié)果

2.5 紫薯獼猴桃復(fù)合果酒飲料技術(shù)性指標(biāo)研究

2.5.1 理化指標(biāo)紫薯-獼猴桃復(fù)合果酒飲料當(dāng)中的總酸總糖含量根據(jù)“GB/T 15038—2006，葡萄酒、果酒通用分析方法”計算可知，其中的總酸含量為0.38%±0.039%，總糖含量為21.78%±0.010%，符合國家標(biāo)準(zhǔn)理化要求。

紫薯-獼猴桃復(fù)合果酒飲料當(dāng)中的銅、鉛兩種重金屬含量根據(jù)“GB 5009.13—2017，食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中銅的測定”計算可知，其中的銅含量≤0.4 mg/L，鉛含量≤0.4 mg/L，符合國家標(biāo)準(zhǔn)理化要求。

2.5.2 感官指標(biāo)對正交試驗所得到的紫薯-獼猴桃復(fù)合型果酒的最佳組合A3B1C1進行感官指標(biāo)的評價，果酒口感酸甜適宜，酒體整體呈紫紅色，混合有紫薯與獼猴桃的特殊香氣，復(fù)合特征明顯，酒體清澈無明顯雜質(zhì)及沉淀物。

2.5.3 微生物指標(biāo)紫薯-獼猴桃復(fù)合果酒飲料中常見致病菌金黃色葡萄球菌及副溶血性弧菌的含量均小于100 CFU/mL，未檢出沙門氏菌、大腸桿菌及其他致病菌，符合國家標(biāo)準(zhǔn)中的微生物指標(biāo)要求。

表7 紫薯獼猴桃復(fù)合果酒飲料微生物指標(biāo)

3 結(jié) 論

研究表明，紫薯-獼猴桃復(fù)合果酒的最佳發(fā)酵條件為獼猴桃汁與紫薯汁的混合比例為1 ∶4，酵母添加量為0.1%，NaHSO3添加量為20 mg。在此條件下，復(fù)合型果酒的風(fēng)味最佳，口感協(xié)調(diào)且酸甜適宜，酒體整體呈紫紅色，清澈，無明顯雜質(zhì)及沉淀物，混合有紫薯與獼猴桃的特殊香氣，復(fù)合特征明顯。上述特征表明該復(fù)合果酒飲品品質(zhì)優(yōu)良，能在創(chuàng)新型果酒飲品行業(yè)下滿足更多消費者的期待，具有較好的市場開發(fā)前景。